NASA十年后或将反应堆送上月球,为人类基地供电

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不可能 一切顺利励志的话 ,未来十年里的某个时间一艘美国登陆器将携带两个 多小型核反应堆抵达月球基地。在这些 反应堆内部,第一根硼控制棒将伸入一堆铀中开启核连锁反应,分裂铀原子很久释放热量。接下来,有有哪些热量将传输到一台发电机中,很久就会给月球基地带来光明。

美国宇航局经历了半个世纪的努力来打造五种有助在太空中使用的核反应堆,很久很久完成了一次新设计的测试。这台新反应堆名为Kilopower,它的下两个 多里程碑有不可能 是在2020年代的某个时间开启太空飞行。Kilopower是由美国能源部协助研发的,它标志着美国40年来打造的第两个 多全新的核反应堆。它有不可能 改变太空探索,尤其是太阳系中永久性人类前哨基地的能源制造法子。

目前的太空任务使用的是燃料电池、核电池不可能 太阳能。很久月球的半夜三更三更持续两个 多周时间,很久火星上的阳光带宽没办法 地球上的40%。美国宇航局太空技术部门的副行政助理Jim Reuter称:“当大伙儿前往月球不可能 最终前往火星时,大伙儿很不可能 需用小量无法依赖于太阳的能源,有点是不可能 大伙儿你要生活在那里。”

Kilopower是五种小型的轻量级裂变反应堆,有助提供多达10千瓦的电量。美国宇航局称,4台10千瓦的Kilopower反应堆就有助为火星不可能 月球上的一座人类基地提供足够的电能。核能研究领域专家,美国康涅狄格大学工程学教授Claudio Bruno称,40千瓦电足有助满足3到8户美国正常家庭的使用。

他补充道:“40千瓦电共要共要100马力,你或许会认为有点缺乏用。事实上,不可能 你你要做有哪些有用的事情,有点是不可能 月球不可能 火星任务是载人任务时,你需用的能量会更多。很久过去每一次研究一定会村里人 抗议核动力发生致命危险。这是大伙儿数十年来首次谈论借助核反应堆为发电机提供能量,很久这也是首次出现的积极信号。”

在太空探索中,核能的使用主要有五种法子:制造电能不可能 产生推进力。Kilopower将用于产生电能,就像地球上的发电站一样。它所产生的电能很不可能 要超过单艘太空飞船的需用,这就使它更适合于更大的星球前哨。Kilopower也将用于驱动飞船,主要为离子发动机提供能量,很久美国宇航局目前还没办法 决定很久利用这项技术。

Kilopower自2012年就刚开始研发,很久它的效果远超过美国宇航局上世纪100年代的辅助核动力系统项目(简称SNAP)。SNAP项目研发出了五种核动力系统,五种是放射性同位素热电发生器(简称RTG),它有助从放射性衰变中捕获能量提供热能和电力。数十艘深太空飞船不可能 使用了RTG系统,其含晒 晒 火星上的好奇号漫游车和正在外太阳系探索矮行星的新视野号冥王星探测器。

SNAP项目的另外五种动力系统很久裂变反应堆系统,通过原子分裂产生能量。这项技术与核潜艇使用的动力系统相同。美国宇航局在1965年4月发射了一台名为SNAP-10A的核电站。这座核电站工作了4两天时间,很久在出现故障前产生了100瓦的电量。它现在仍然在地球轨道中,而现在变成了太空垃圾。

在上世纪100年代和70年代,美国宇航局也在火箭核动力应用(NERVA)项目中对核动力火箭推进技术进行了研究。这项技术使用核反应堆对二氧化碳气体 进行加热,很久通过喷嘴排出二氧化碳气体 ,与常规火箭燃烧燃料产生推力这些 。很久这些 项目在1973年刚开始。

据世界核能委员会的数据,俄罗斯不可能 向太空发射了超过100个裂变反应堆。在美国总统尼克松1973年注销美国宇航局的核动力推进技术研究很久,俄罗斯也放弃了当时人的项目。Bruno称:“所有的研究在1973年都被叫停。到2018年,很久参与那个项目的大多数人不可能 退休不可能 离世。好的反义词大伙儿还有报告,很久报告我不要 讲话,研究人员才会。”

这项研究在2012年解冻,美国宇航局和美国能源部对Kilopower的前身(DUFF实验)进行了初步测试,很久产生了24瓦的电能。DUFF借助第一根热导管来为反应堆降温,很久首次展示了斯特林发动机将反应堆热量转变成电能的应用。在DUFF测试很久,NASA授权刚开始进行Kilopower项目,这些 项目在2014年首次获得研究资金。

美国宇航局和能源部对Kilopower进行的最新测试刚开刚开始2017年11月,很久一个劲 持续到今年3月。测试中,Kilopower反应堆进行了长达28小时的全功率测试,很久关闭很久进行了降温。美国宇航局格伦研究中心Kilopower项目首席工程师Marc Gibson称,反应堆在100摄氏度的温度中运行,很久产生了超过4千瓦的电能。

美国宇航局和能源部称,Kilopower反应堆比很久的版本更安全,不可能 它的操作法子不同。借助硼操控棒和铍反射体,裂变连锁反应得到控制,甚至有助停止。据Kilopower项目负责人,美国能源部洛斯阿尔莫斯国家实验室的Patrick McClure称:“不可能 反应堆不可能 火箭在发射台上发生爆炸,核心中的铀235对1公里外的人产生的辐射我不要 超过自然环境辐射。这很久最坏的打算,大伙儿不认为在出现发射事故时,反应堆有不可能 出现故障。”

洛斯阿尔莫斯国家实验室的首席反应堆设计师David Poston称,五种这些 的反应堆有助为离子推进器提供电能,从而为飞船提供飞行动力。很久据Bruno称,启动裂变连锁反应所需用的原料量很不可能 是因为反应堆会很大很久有点,无法得到实际应用。美国宇航局单独提出了五种全新的铀核热力发动机概念,它与目前的化学燃料火箭所使用的技术这些 。很久2017年8月启动的核热力推进系统项目并未像Kilopower一样获得很久的进步。

大多数核动力飞船使用了RTG系统,通过挂接钚衰变产生的热量来产生电能。很久RTG的能效极低,此外,二氧化钚原料供应缺乏。在经历了100年的空白很久,美国能源部从2015年刚开始恢复钚238的生产,很久目前美国的库存只足够为美国宇航局的2020火星漫游车提供能量,很久或许有助支持一到两个 多前往外太阳系的潜在任务。

Kilopower有助作为五种替代品,很久政府官员和专家们都认为不可能 性很大。Gibson称:“从能量的宽度来看,大伙儿是从RTG项目刚开始的。大伙儿希望这些 项目有助让大伙儿实现更多的用途,比如说深太空探索,那样你就需用成千上万瓦的电能供应。”换句话说,人类在月球不可能 火星上活动所需用的能量要超过单台Kilopower反应堆产生量的十到百倍。很久Poston称,反应堆的标准化设计有助轻易实现规模化来满足有有哪些需用。

Bruno补充道,Kilopower反应堆是打造太空中可用核电站的重要一步。接下来很不可能 是在太空中对反应堆进行测试。美国宇航局尚未许可进行很久的项目,很久在本月月初的一场新闻发布会上,路透社称未来18个月时间里将致力于怎样才能进行很久的测试飞行。其中五种不可能 性是,使用登月飞行器运送一台小型Kilopower反应堆,而这些 小型反应堆或许将在美国宇航局最新的月球探索任务中研发出来。

Poston称:“成功的地面测试对于未来的人类太空探索阶段有着重要意义。大伙儿验证了这些 技术概念是美国宇航局现在有助利用的。对于我来说,最令我激动的事情是它的潜在应用。从真正意义上将,这是大伙儿在太空可用裂变能技术的研究领域跨出的第一步。”